Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Χημείας. TΕΛΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΧΗΜ 021 Μάθημα 2 ου έτους, Χειμερινό Εξάμηνο 2008 Διδάσκων: Δρ. Κωνσταντίνος Ζεϊναλιπούρ

Transcript

1 Ονοματεπώνυμο: Αριθμός ταυτότητας: Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Χημείας TΕΛΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΧΗΜ 021 Μάθημα 2 ου έτους, Χειμερινό Εξάμηνο 2008 Διδάσκων: Δρ. Κωνσταντίνος Ζεϊναλιπούρ Σταθερές οι οποίες δίνονται, h = x J s, c = x 10 8 m/s 1. (8 μονάδες) Υπολογίστε την [ 3 O + ] σε ένα διάλυμα οξικού οξέως (C 3 COO) το οποίο έχει συγκέντρωση C = 0.1M και Κ a = Μ. 2. (8 μονάδες) Πόσα γραμμάρια Νa 2 CO 3 πρέπει να προσθέσουμε σε 1.5 λίτρα διαλύματος ΝaΗCO 3 που έχει συγκέντρωση 0.2 M για να παρασκευάσουμε ρυθμιστικό διάλυμα p = Η σταθερά ισορροπίας του οξέως ΗCO - 3 είναι Κ a = Μ. 1

2 3. (12 μονάδες) Σε ένα υδατικό διάλυμα οξέως ΗCN συγκέντρωσης 1Μ με α = 1%. α) Ποία είναι η σταθερά ιοντισμού Κ a του ΗCN; β) Ποίο είναι το p του διαλύματος; γ) Σε 4 λίτρα διαλύματος του ΗCN προσθέτουμε 0.4 mol NaCN. Ποίο είναι το p του διαλύματος που προκύπτει και ποίος ο βαθμός ιοντισμού του; 4. (4 μονάδες) Εξακριβώστε αν καθεμία από τις ακόλουθες τετράδες κβαντικών αριθμών είναι επιτρεπτή για ένα ηλεκτρόνιο. Αν κάποια δεν είναι επιτρεπτή, εξηγήστε γιατί ; (α) n = 2, l = 0, m l = 0, m s = 1 (β) n = 2, l = 1, m l = 0, m s = +½ (γ) n = 3, l = 1, m l = -2, m s = -½ (δ) n = 1, l = 1, m l = 0, m s = +½ 2

3 5. (2 μονάδες) Ποίο είναι το μήκος κύματος ενός φωτονίου το οποίο έχει ενέργεια ίση με 6.34 x J και τι χρώμα έχει ; 6. (6 μονάδες) Ποίο είναι το μήκος κύματος σε nm και η συχνότητα σε s -1 ενός φωτονίου, το οποίο εκπέμπεται από το άτομο του υδρογόνου κατά την αποδιέργεση ηλεκτρονίου από την ενεργειακή στάθμή n = 7 στην ενεργειακή στάθμη n = 2; 7. (3 μονάδες) (α)τι αντιπροσωπεύει το 2 και το p στα τροχιακά 2p; (β) Πόσα τροχιακά υπάρχουν στην υποστοιβάδα 2p; (γ) Γράψετε όλους τους πιθανούς συνδυασμούς κβαντικών αριθμών τα οποία μπορούν να υπάρξουν σταματώντας στα τροχιακά 2p. 8. (3 μονάδες, για κάθε λάθος απάντηση αφαιρείται 1 βαθμός) Διαγράψετε ποίος από τους παρακάτω συμβολισμούς ατομικών τροχιακών είναι λάθος; (α) 2p (β) 1f (γ) 3d (δ) 9s (ε) 3f (ζ) 4f (η) 1s 3

4 9. (4 μονάδες) Ποιο είναι το ενεργειακό διάγραμμα και ηλεκτρονική διαμόρφωση (α) του φθορίου (β) του βορίου 10. (4 μονάδες) Ποιά είναι η ηλεκτρονική διαμόρφωση των πιο κάτω στοιχείων με βάση τον διαγώνιο κανόνα; Επίσης δώστε την ηλεκτρονική διαμόρφωση με βάση τον κορμό του ευγενούς αερίου (α) K + (β) P 3- (γ) O (δ) Ca (3 μονάδες) Τοποθετήστε τα άτομα, ανιόντα και κατιόντα κατά σειρά μείωσης της ατομικής τους ακτίνας (α) Mg, Ra, Sr (β) (γ) Al, P, Na I -, I,, 4

5 12. (4 μονάδες) Χρησιμοποιήστε δομές Lewis για να αναπαραστήσετε τις ακόλουθες ομοιοπολικές ενώσεις (μια σωστή δομή για την κάθε ένωση είναι αρκετή): (α) S 2 (β) N 3 (γ) C 3 6 (δ) CN 13. (2 μονάδες) Γράψετε τις δομές συντονισμού του ΗCΟ (6 μονάδες) Με βάση την θεωρία VSEPR βρέστε τον τύπο (ΑΧ n E m ) και το όνομα της γεωμετρίας των πιο κάτω μορίων; (a) (b) P (c) S (d) N 5

6 15. (4 μονάδες) Βρέστε ποία από τα πιο κάτω μόρια είναι πολικά και σχεδιάστε την διπολική ροπή του μορίου (χρησιμοποιείστε τον συμβολισμό που χρησιμοποιείται στην Χημεία) Br Br C 16. (3 μονάδες) Τοποθετήστε τα ακόλουθα στοιχεία κατά σειρά μείωσης της ιοντικής τους ακτίνας. (α) Li +, Be 2+ και B 3+ (β) Μg 2+, - και Ο 2- (γ) P 3-,Ca 2+ και (4 μονάδες) Ένας βιολόγος και ένας φυσικός πρέπει να προετοιμάσουν ένα διάλυμα υδροχλωρικού οξέως συγκέντρωσης C = 0.6 M. Υπολογίστε την [ 3 O + ], [O - ], p και po για το διάλυμα το οποίο παρασκευάστηκε; 18. (8 μονάδες) Ένα διάλυμα φαινυλακετικού οξέως C 6 6 C 2 COO συγκέντρωσης 0.18 Μ έχει p = 3.2. Ποίο είναι το Κ a αυτού του ασθενούς οξέως; 6

7 19. (10 μονάδες) Υπολογίστε την [ 3 O + ] σε ένα διάλυμα βενζοϊκού οξέως (C 6 6 COO) το οποίο έχει συγκέντρωση C = 0.2 M και Κ a = Μ. 20. (2 μονάδες) Για τις ακόλουθες αντιδράσεις προσδιορίστε το συζυγές ζεύγος οξέως και βάσης (γράψετε πρώτα το οξύ). (a) C 3 COO (aq) + 2 O(l) C 3 COO - (aq) + 3 O + (aq) (b) 2 O (l) + - (aq) O - (aq) + (aq) ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΚΑΙ ΚΑΛΕΣ ΓΙΟΡΤΕΣ! 7

8 Εξισώσεις c ν = λ ν ν = c E = hν R n % En Δ E = hν Δ E= R 2 2 ni n f = ( J) E = n 2 Δ E= Ef E 2 i ZR 1 1 ν = h ni nf n 2 2 ν R 1 1 = 2 2 h ni nf Δ U= q+ w Δ U= U U τελ αρχ = U+ PV Δ =Δ U+ PΔV G = TS Δ G =Δ TΔS Δ S +ΔS > 0 συστηματος Δ = nδ + nδ περιβαλλοντος w = pδv Δ G =Δ TΔS Δ G = RTln K αντιδρασης προιοντων αντιδρωντων Δ G = nδ G + nδg αντιδρασης προιοντων αντιδρωντων Δ S = ns + ns αντιδρασης προιοντων αντιδρωντων Δ V= V V R: σταθερά των αερίων = (L atm/ mol K)= 62.4(L mmg/mol K) = 8.314(J/mol K) Μετατροπές πιέσεων: 1 atm = Pa = 760 mmg = 760 Torr = bar Σε κανονικές συνθήκες (STP, 0 C και 1atm) 1 mol αερίου έχει όγκο 22.4L. n = N N A n m M d V n = M n C = V m d = V C 1V1 = C2V o 2 = ( ) ( ) = PV nrt T K = T C f i 8